《化學(xué)反應(yīng)與能量》教案一、化學(xué)反應(yīng)與能量1．化學(xué)能與熱能2．化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置——原電池二、化學(xué)反應(yīng)速率和限度(化學(xué)平衡)一、選擇題(本題包括10小題,每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng),每小題2分,共20分)1.(河南鄭州八校高一期中)南極上空臭氧空洞是指臭氧的濃度較臭氧空洞發(fā)生前減少超過(guò)30%的區(qū)域,臭氧空洞的形成與2O33O2有關(guān)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.該變化一定是化學(xué)變化B.該變化一定伴隨著能量的變化C.該變化一定有共價(jià)鍵的斷裂與生成D.該變化一定有電子的轉(zhuǎn)移答案D解析O3和O2是氧元素的不同單質(zhì),二者之間的轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化,A正確;該變化中有共價(jià)鍵的斷裂與形成,并伴隨能量變化,B、C正確;該反應(yīng)中氧元素化合價(jià)不變,故不存在電子轉(zhuǎn)移,D錯(cuò)誤。2.(山東日照高一期中)依據(jù)如圖信息,所得結(jié)論錯(cuò)誤的是()A.該圖像可以表示氯化銨固體與消石灰反應(yīng)的能量變化B.該反應(yīng)過(guò)程中,一定有其他形式的能量轉(zhuǎn)化成化學(xué)能C.該反應(yīng)過(guò)程中,形成新化學(xué)鍵釋放的總能量小于斷裂舊化學(xué)鍵吸收的總能量D.因?yàn)樯晌锏目偰芰扛哂诜磻?yīng)物的總能量,所以該反應(yīng)一定需要加熱才可進(jìn)行答案D解析由題圖可知,該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),氯化銨與消石灰制取NH3的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),A正確;吸熱反應(yīng)中熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,B正確;對(duì)于吸熱反應(yīng),形成新鍵釋放的總能量低于斷裂舊鍵吸收的總能量,C正確;吸熱反應(yīng)不一定需要加熱也可進(jìn)行,如氯化銨晶體與Ba(OH)2·8H2O晶體的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),在常溫下即可反應(yīng),D錯(cuò)誤。3.(福建福州一中高一期中)鋅錳干電池在放電時(shí),電池總反應(yīng)方程式可以表示為Zn+2MnO2+2NH4+Zn2++Mn2O3+2NH3↑+H2A.ZnB.碳棒C.MnO2和NHD.Zn2+和NH答案C解析鋅錳干電池放電時(shí),正極上發(fā)生還原反應(yīng),由電池總反應(yīng)可知,錳元素化合價(jià)降低,MnO2發(fā)生還原反應(yīng)。4.(天津第二中學(xué)高一期中)某興趣小組設(shè)計(jì)的原電池裝置如圖所示。該電池工作時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.鋅片為正極B.碳棒上發(fā)生了還原反應(yīng)C.電子由碳棒經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)流向鋅片D.H+向鋅片移動(dòng)答案B解析鋅是活潑金屬,與碳棒通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)相連,放在浸有稀硫酸的濾紙上,形成原電池,鋅是負(fù)極,失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),A錯(cuò)誤;碳棒是正極,H+在正極發(fā)生還原反應(yīng)生成H2,B正確;原電池中電子由負(fù)極流向正極,即電子由鋅片流向碳棒,C錯(cuò)誤;原電池的電解質(zhì)溶液中,陽(yáng)離子向正極移動(dòng),則H+向碳棒移動(dòng),D錯(cuò)誤。5.對(duì)于放熱反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列判斷正確的是()A.2molSO2和足量的O2反應(yīng),必定生成2molSO3B.當(dāng)v(正)>v(逆)時(shí),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物的物質(zhì)的量逐漸減小C.正反應(yīng)速率之比為v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)=2∶1∶2時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡D.反應(yīng)達(dá)到平衡后,升高溫度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小答案B解析該反應(yīng)為可逆反應(yīng),不論條件怎樣改變,反應(yīng)不可能進(jìn)行完全,A項(xiàng)錯(cuò)誤;v(正)>v(逆)表示反應(yīng)正向進(jìn)行,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物的物質(zhì)的量逐漸減小,B項(xiàng)正確;在可逆反應(yīng)里,各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,此時(shí)反應(yīng)不一定達(dá)到平衡,C項(xiàng)錯(cuò)誤;升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.下列措施對(duì)增大反應(yīng)速率明顯有效的是()A.在用H2和N2工業(yè)合成NH3時(shí),降低溫度B.Fe與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí),改用濃硫酸C.K2SO4與BaCl2在溶液中反應(yīng)時(shí),增大壓強(qiáng)D.將鋁片改為鋁粉,做鋁與氧氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)答案D解析降低溫度,合成NH3的反應(yīng)速率減小;鐵遇濃硫酸會(huì)產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象,不再產(chǎn)生氫氣;改變壓強(qiáng)只對(duì)有氣體參加的反應(yīng)的反應(yīng)速率有影響;增大固體的表面積可以加快反應(yīng)速率。7.(安徽宿州十三校高一期中)根據(jù)H2與F2發(fā)生反應(yīng)生成HF過(guò)程中的能量變化的示意圖,下列說(shuō)法正確的是()A.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)C.Ⅰ與Ⅱ過(guò)程放出熱量D.Ⅲ過(guò)程吸收熱量答案B解析由題圖可知,1molF2和1molH2反應(yīng)生成2molHF時(shí),斷鍵吸收總能量為154kJ+436kJ=590kJ,成鍵釋放總能量為2×565kJ=1130kJ,故該反應(yīng)是放熱反應(yīng),A錯(cuò)誤,B正確;過(guò)程Ⅰ和Ⅱ斷裂共價(jià)鍵,需要吸收能量,C錯(cuò)誤;過(guò)程Ⅲ形成共價(jià)鍵,釋放能量,D錯(cuò)誤。8.下列各組反應(yīng)(表中物質(zhì)均為反應(yīng)物)在反應(yīng)剛開(kāi)始時(shí),放出H2的速率最大的是()選項(xiàng)金屬(粉末狀)及其物質(zhì)的量/mol酸的濃度及體積反應(yīng)溫度/℃AMg0.16mol·L-1硝酸10mL60BMg0.13mol·L-1鹽酸10mL60CFe0.13mol·L-1鹽酸10mL60DMg0.13mol·L-1硫酸10mL60答案D解析影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的性質(zhì),鎂的金屬活動(dòng)性強(qiáng)于鐵,所以C項(xiàng)放出氫氣的速率最小。A項(xiàng),Mg與HNO3反應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生氫氣,B、D兩項(xiàng)中只需比較c(H+)的大小即可,HCl為一元強(qiáng)酸,硫酸為二元強(qiáng)酸,故相同濃度的鹽酸與硫酸溶液,硫酸溶液中的c(H+)大于鹽酸中的c(H+),D項(xiàng)符合題意。9.(浙江浙北高一期中)對(duì)于以下反應(yīng):A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),在一定溫度和容積固定的容器中進(jìn)行,下列判斷正確的是()A.當(dāng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化,可以判斷反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡B.往容器中通入稀有氣體He,由于壓強(qiáng)增大,所以反應(yīng)速率增大C.往容器中加入少量A,反應(yīng)速率增大D.無(wú)論反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng),升高溫度,正反應(yīng)速率一定增大答案D解析該反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不變,恒容條件下,氣體總物質(zhì)的量及壓強(qiáng)始終不變,因此壓強(qiáng)不變不能判斷是否平衡,A錯(cuò)誤;通入稀有氣體He,原混合氣體的濃度不變,故反應(yīng)速率不變,B錯(cuò)誤;A是固體,加入少量A,反應(yīng)速率不變,C錯(cuò)誤;升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均加快,D正確。10.(福建福州八縣市協(xié)作校高一期中)一定溫度下,向2L某恒容密閉容器中加入1molX氣體和2molY氣體,發(fā)生如下反應(yīng):X(g)+2Y(g)2Z(g),5min時(shí)測(cè)得Z的物質(zhì)的量為1.2mol,下列說(shuō)法正確的是()A.此時(shí)Y的濃度為0.6mol·L-1B.5min內(nèi)v(X)=0.06mol·L-1·min-1C.容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1∶2∶2,則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D.單位時(shí)間消耗0.1molX同時(shí)生成0.2molZ,則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)答案B解析結(jié)合反應(yīng)方程式,5min時(shí)生成1.2molZ,同時(shí)必然消耗0.6molX和1.2molY,此時(shí)c(Y)=2mol-1.2mol2L=0.4mol·L-1,A錯(cuò)誤;5min內(nèi)消耗X的平均反應(yīng)速率為v(X)=0.6mol2L×5min=0.06mol·L-1·min-1,B正確;達(dá)到平衡時(shí),X、Y、Z的濃度均保持不變,當(dāng)容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1∶2∶2時(shí)二、選擇題(本題包括5小題,每小題有1~2個(gè)正確選項(xiàng),每小題4分,共20分)11.(山東臨沂高一期末)一定溫度下,在2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)A(g)+2B(g)3C(g)。反應(yīng)過(guò)程中的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示:t/min各物質(zhì)物質(zhì)的量/moln(A)n(B)n(C)02.02.4050.9101.6151.6下列說(shuō)法正確的是()A.0~5min用A表示的平均反應(yīng)速率為0.03mol·L-1·min-1B.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)C.平衡狀態(tài)時(shí)c(C)=0.6mol·L-1且不再發(fā)生變化D.升高溫度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小答案AC解析由題表中信息可知,0~5min生成0.9molC,同時(shí)消耗0.3molA,則有v(A)=0.3mol2L×5min=0.03mol·L-1·min-1,A正確。該反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)相等,反應(yīng)過(guò)程中氣體總物質(zhì)的量不變,則氣體的壓強(qiáng)不變,故容器內(nèi)壓強(qiáng)不變不能判斷是否平衡,B錯(cuò)誤。10min時(shí),消耗0.4molA,同時(shí)應(yīng)生成1.2molC,此時(shí)c(C)=0.6mol·L-1;15min時(shí),消耗0.8molB,必然生成1.2molC,此時(shí)c(C)=0.6mol·L-1,說(shuō)明10min12.下列描述的化學(xué)反應(yīng)狀態(tài),不一定是平衡狀態(tài)的是()A.H2(g)+Br2(g)2HBr(g)恒溫、恒容下,反應(yīng)體系中氣體的顏色保持不變B.2NO2(g)N2O4(g)恒溫、恒容下,反應(yīng)體系中氣體的壓強(qiáng)保持不變C.CaCO3(s)CO2(g)+CaO(s)恒溫、恒容下,反應(yīng)體系中氣體的密度保持不變D.3H2(g)+N2(g)2NH3(g)反應(yīng)體系中H2與N2的物質(zhì)的量之比保持3∶1答案D解析A項(xiàng),該反應(yīng)體系在恒溫、恒容下氣體的顏色保持不變,即Br2的百分含量保持不變,說(shuō)明反應(yīng)處于平衡狀態(tài);B項(xiàng),該反應(yīng)在恒溫、恒容下氣體的壓強(qiáng)保持不變,說(shuō)明NO2和N2O4的物質(zhì)的量保持不變,反應(yīng)處于平衡狀態(tài);C項(xiàng),該反應(yīng)在恒溫、恒容下氣體的密度保持不變,說(shuō)明CO2的質(zhì)量保持不變,反應(yīng)處于平衡狀態(tài);D項(xiàng),對(duì)于化學(xué)反應(yīng)3H2(g)+N2(g)2NH3(g),如果開(kāi)始時(shí)加入的反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比n(H2)∶n(N2)=3∶1,或加入的是純NH3,則反應(yīng)從開(kāi)始到達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),始終滿(mǎn)足n(H2)∶n(N2)=3∶1,因此,n(H2)∶n(N2)=3∶1的狀態(tài)不一定是平衡狀態(tài)。13.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的能量與新化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量不同引起的。如圖為N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過(guò)程中的能量變化。下列說(shuō)法正確的是()A.通常情況下,NO比N2穩(wěn)定B.通常情況下,N2(g)和O2(g)混合能直接反應(yīng)生成NO(g)C.1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的能量D.1molN2(g)和1molO2(g)反應(yīng)吸收的能量為180kJ答案CD解析通常情況下,N2比NO穩(wěn)定,A錯(cuò);N2(g)和O2(g)在高溫或放電條件下才能反應(yīng)生成NO,B錯(cuò);根據(jù)圖示,1molN2(g)和1molO2(g)轉(zhuǎn)化為2molNO(g)時(shí)吸收的能量為946kJ+498kJ-632kJ×2=180kJ,即1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的能量,C、D正確。14.(天津第一中學(xué)高一期末)液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小等優(yōu)點(diǎn)。一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示,該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑,KOH溶液作為電解質(zhì)溶液。關(guān)于該電池的敘述正確的是()A.b極發(fā)生還原反應(yīng)B.a極為該電池的正極C.放電時(shí),電流從a極經(jīng)過(guò)負(fù)載流向b極D.a極的反應(yīng)式:N2H4+4OH--4e-N2↑+4H2O答案AD解析由題圖可知,N2H4在a電極發(fā)生氧化反應(yīng)生成N2,電極反應(yīng)式為N2H4+4OH--4e-N2↑+4H2O,則a極為電池的負(fù)極,B錯(cuò)誤,D正確;b極為電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),A正確;放電時(shí),電流由正極流向負(fù)極,故電流從b極經(jīng)過(guò)負(fù)載流向a極,C錯(cuò)誤。15.一定條件下,在體積為10L的固定容器中發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反應(yīng)過(guò)程如圖:下列說(shuō)法正確的是()A.t1min時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等B.X曲線(xiàn)表示NH3的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的關(guān)系C.0~8min,H2的平均反應(yīng)速率v(H2)=0.75mol·L-1·min